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件。

观察压痕实验力与位移关系示意图，位移开始变化的点，到终点的距离，即为压痕深度。

压痕实验力与位移关如下图所示上海电力学院毕业设计论文结果表征与分析为了更好的研究金刚石薄膜的力学性能，对粗糙度与压痕深度间的关系进行分析。

图组表面粗糙度与压痕深度关系图压力图组表面粗糙度与压痕深度关系图压力图压痕实验力与位移关系图组图压痕实验力与位移关系图组图压痕实验力与位移关系图组图压痕实验力与位移关系图组接触力学与低摩擦耦合的纳米金刚石力学行为研究上述图片表明，在的力下，随着工件表面粗糙度的增大，压痕深度先增大，后减小。

在和的压力下压痕深度随着表面粗糙度的增加依次递减。

当实验压力为是表面粗糙度越大，压痕深度越小，当表面粗糙度为时，压痕深度分别为和，差异很小。

结论不同粗糙度样品的表面在色泽上差别明显，粗糙度在低于的样品表面的呈现彩带状，对光的发射率明显较。

在粗糙度范围在到之间的样品表面颜色由浅到深。

观察，纳米金刚石涂层生长形貌如下图，样品的粗糙度等于，纳米生长状况不理想，颗粒稀少不均匀，没有呈现纳米团簇状，相反样片粗糙度等于，纳米生长状况要明显比样品和样品好，有明显的纳米团簇，颗粒大小均匀，涂层厚度大于样品和样品。

但是样品粗糙度的逐渐增大，涂层的生长状况变化不明显。

实验结果显示，纳米金刚石的的生长跟样品表面的粗糙度形貌有很大的关系，粗糙度低于或者大于的氮化硅为衬底材料不利于纳米金刚石的形核和生长，粗糙度在到之间的氮化硅衬底表面适合纳米金刚石的形核与生长。

关于衬底表面的粗糙度对纳米金刚石涂层的生长机理的影响有待进步研究。

下图为光图组表面粗糙度与压痕深度关系图压力图组表面粗糙度与压痕深度关系图压力上海电力学院毕业设计论文学显微镜下的压痕照片图力下压痕照片图力下压痕照片图力下压痕照片图力下压痕照片接触力学与低摩擦耦合的纳米金刚石力学行为研究第五章总结与讨论纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理化学特性，如原本导电的铜到纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅晶体等，在纳米级界限时开始导电。

这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小比表面积大表面能高表面原子所占比例大等特点，以及其特有的三大效应表面效应小尺寸效应和宏观量子隧道效应。

金刚石材料具备高硬度，它是种由纯碳组成的矿物。

金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此也就具有了许多重要的工业用途，如精细研磨材料高硬切割工具各类钻头拉丝模。

金刚石还被作为很多精密仪器的部件。

纳米金刚石薄膜同时具备纳米材料和金刚石材料的双重优点，而且作为涂层材料可以喷涂到各种材料的表面，相信在不就的将来这项技术将应用于工业生产中的更多方面。

在使用法制作金刚石涂层工件的过程中，反应的温度，压强，反应气体的通入量以及通入顺序都需要严格控制。

实验条件稍有改变，形成的样品件的表面性质都是不同的。

生长完善的金刚石涂层具有很多优异的性能，关于生长时间以及条件的研究还有待深入。

通过冲击实验的结果，可以明显的看出金刚石涂层对工件起到的保护作用，如果没有涂层的存在，氮化硅基底很可能直接发生碎裂。

提高涂层工件的表面粗糙度，将能很好的改善工件的力学性能。

上海电力学院毕业设计论文参考文献黄平郭丹温诗铸界面力学北京清华大学出版社，刘鸿文材料力学北京高等教育出版社，郝桐生理论力学，北京高等教育出版社，吴宗泽高志罗圣国李威机械设计课程设计手册，北京高等教育出版社，庞振基黄其圣精密机械设计北京机械工业出版社，濮良贵纪名刚机械设计北京高等教育出版社，徐锋金刚石厚膜的加工技术研究硕士学位论文南京南京航空航天大学，戴达煌，周克秘等编著金刚石薄膜沉积制备工艺与应用北京冶金工业出版社，任瑛热丝化学气相沉积法制备纳米金刚石薄膜硕士学位论文中国知网田民波薄膜技术与薄膜材料北京清华大学出版社，王锐离子注入纳米金刚石薄膜的微结构与电化学性能研究硕士学位论文中国知网彭仕魁，匡同春，成晓玲等金刚石膜成分微结构和力学性能的表征硬质合金接触力学与低摩擦耦合的纳米金刚石力学行为研究致谢首先我要向我的毕业设计指导老师陈老师表示由衷的感谢。

在毕业设计的过程中陈老师给了我很多帮助，我的题目偏向材料与力学方面，力学方面在大学期间通过学习有些了解，对于金刚石涂层材料并没有知识储备，因此拿到题目感到不知从何下手。

陈老师是个很有能力的老师，有很强的学术实力，在老师的带领和帮助下，自己开始阅读老师给的参考文献，并且自己寻找参考书阅读并理解。

另外陈老师也教会了我很多做人的道理，陈老师常说，遇到困难不要怕，尽管去做，遇山开山，遇水搭桥，只要肯努力肯花时间就没有做不到的事。

在此再次感谢陈老师的鼓励和谆谆教诲。

其次我要感谢范骏驰同学，艾俊师兄。

范骏驰同学是我同组的成员，虽然论文题目有所不同，但些理论还是通用的，遇到困难我会和范同学起讨论，并且很多情况下都能得到有效的解决，碰到解决不了的问题会起咨询陈老师。

艾俊师兄对这个项目已经研究了近年，因此也有很多心得，实验过程中，碰到不懂的问题我会直接问他，艾俊学长每次都会很热情的给我解释，并且带着我完成实验。

上海电力学院毕业设计论文附录外文翻译晶粒大小对自发金刚石干燥系统的影响，∗，物理系，波尔图高级工程学院，葡萄牙波尔图阿维埃大学陶瓷工程系，葡萄牙阿威罗塞维利亚研究所西班牙马德里室阿威罗大学物理系，葡萄牙阿威罗机械工程系米诺大学，吉马良斯，葡萄牙于年月日接收于年月日以修订形式接收于年月日审查完成，于年月日发布到网络摘要由于化学气相沉积金刚石涂层具有独无二的特性，因此它在摩擦学上的应用是十分重要的。

曾经有研究表明，由于与金刚石膜相比氮化硅的热膨胀系数不同使得附着力显著改善，因此氮化硅更适合作为金刚石涂层的基底。

在这项研究中，通过无压烧结和微波等离子体化学气相沉积涂覆的金刚石制造了致密的基底。

为了研究金刚石晶粒尺寸和膜厚度对自发金刚石涂层在上的摩擦学行为的影响，使沉积时间在和之间变化。

在空气中进行往复式干式滑动平球磨损试验，室温下进行，施加载荷为〜。

滑行运动的行程和频率分别保持恒定，值分别为和。

使用几种表征技术扫描电子显微镜，原子力显微镜，微拉曼来识别主要的表面损伤机制。

在非常短的运行状态下，具有高摩擦系数，达到稳态状态，其特征在于极低的摩擦值〜。

轻度磨损模式开始长时间运行，磨损系数值约为。

为了更好的适应接触应力，较大的颗粒尺寸和较厚的涂层呈现较小的压缩残留应力低于。

般情况下，正常负载的下滑动失败，这样可以将薄膜分层延迟至比较薄的小粒度涂层更高的应用负载，生长小时。

版权所有爱思唯尔关键词磨损摩擦金刚石晶粒大小介绍金刚石涂层膜可以提高工程基底材料的许多表面特性，包括耐侵蚀，耐腐蚀性和耐磨性。

此外，此外，切割金刚石表面表现出所有已知的材料的最低摩擦系数之，这使其成为在空气中高要求摩擦学应用的理想选择，。

特别地，已经证明通过化学气相沉积术的不同振动模式，激光光学拉曼技术可以极大地精确地区分碳原子的原子键合状态钻石和的其他非金刚石形式的碳如石墨。

不确定荷载，如图所示。

尽管如此，全波段也不会出现石墨相的迹象参见图。

几个组在金刚石薄膜中使用拉曼光谱进行应力测量。

二次拉曼线偏移对施加压力的依赖性可以从表达式〜ν估计，其中ν代表非金属线。

下行移位将指示钻石的压缩或拉伸应力状态电影。

残余应力计算结果如图所示所有研究的薄膜都具有显着的压缩效果，无论如何，它们的渗透性更强，适用于低饱和度的接触压力的深度定位。

图反映了压缩残余应力对负荷曲线的正斜率，。

金刚石薄膜的摩擦磨损性能由自发金刚石涂层的材料的滑动试验获得的典型摩擦曲线是由初始的短暂尖峰引起的，随后是低于常态的系数〜。

为了说明滑动试验中的摩擦方式，在图中示出了个总体瞬时摩擦曲线的细节在每个图中确定的是三个不同的制度标记为，和，其对应于摩擦系数的不同行为。

指数是由钻石素质尖锐尖端之间强烈的机械相互作用引起的初始瞬态的两个接触表面。

随着滑动继续，球在同轨道上重复通过，摩擦的有效性显着地受到粗糙提示的逐渐变化的影响。

制度对应于相对较短的过渡阶段，这图图片显示了生长的